王果 张占峰 王保群 李细根 王国荣 李彦龙
(核工业二一六大队,新疆 乌鲁木齐 830011)
乌库尔其铀矿床是在原519大队概略评价基础上经过各阶段勘查工作提交的一个中型砂岩型铀矿床,也是伊犁盆地南缘在中下侏罗统西山窑组上段(第Ⅶ旋回)首个发现和探明的铀矿床。矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带乌库尔其微隆构造单元,属典型的层间氧化带砂岩型铀矿。总体上,该矿床矿体分散且连续性差,品位偏低,现正进行现场地浸开采试验。本文对矿床发现史、基本特征、主要成果创新及开发利用现状进行了论述和分析。
伊犁盆地南缘;地浸砂岩型铀矿床;西山窑组上段;层间氧化带
乌库尔其矿床位于伊犁盆地南缘中西段,往东南距扎吉斯坦矿床4km,西距库捷尔太矿床14km,是继库捷尔太、扎吉斯坦矿床后在伊犁盆地南缘发现的第三个可地浸砂岩型铀矿床,也是伊犁盆地南缘铀矿田(以下统一简称为“伊南铀矿田”)首次在水西沟群西山窑组上段(第Ⅶ旋回)发现具有一定规模的工业铀矿。行政区划隶属察布查尔锡伯自治县管辖,距县城直线距离约10km,矿区内交通便利。
1 发现和勘查过程
该矿床发现和勘查过程大致可分为3个阶段:一是以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段,二是以地浸砂岩型铀矿为主的地质勘查阶段,三是以地浸试验为主的矿山补充勘查阶段。
1.1 以煤岩型铀矿为主的概略评价阶段
乌库尔其矿床铀矿地质工作始于20世纪50年代。1959~1960年,原二机部519大队在本区以大间距(4~2)km×(2~1)km)进行了概略评价,主要找矿类型为煤岩型铀矿,施工28个钻孔,钻探工作量7950.3m。部分钻孔揭露到中下侏罗统水西沟群(J1-2sh)层间氧化带,为以后的砂岩铀成矿预测提供了基础资料。
1.2 以地浸砂岩型铀矿为主的勘查阶段
1991~1994年,核工业二一六大队在盆地南缘中西段开展了放射性水化学区调、砂岩型铀矿地面综合区调、前人资料的系统整理及成矿远景预测评价。同期,核工业北京地质研究院、核工业二〇三研究所、核工业航测遥感中心对伊犁盆地南缘铀成矿条件开展了专题研究。圈定乌库尔其地区为具有良好层间氧化带砂岩型铀成矿潜力的Ⅰ类远景区。
1993~1995年,核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体合作在乌库尔其区开展了砂岩型铀矿预查,勘查网度采用(2~4)km×(800~200)m,局部孔距达到100~50m,投入钻探17366.6m,施工钻孔46个,其中4个钻孔分别在第Ⅴ和Ⅶ旋回揭露到工业铀矿化,初步确定乌库尔其地段为砂岩型铀成矿远景区。该阶段地质技术工作基本由哈方工作组完成,包括钻探施工、地质编录、测井、技术总结等,中方仅安排少数技术人员学习配合。因此该阶段各类资料的分析整理不够深入系统。
1996~1998年,核工业二一六大队与哈萨克斯坦沃尔科夫地质联合体开展技术合作,中方技术人员全程参与了各项地质工作。主要针对水西沟群西山窑组下段(Ⅴ2旋回)砂岩型铀矿进行了普查,钻探施工由哈方完成(1998年核工业二一二大队参与部分工程施工),投入钻探工作量34206.2m,在389~549线间施工剖面14条。以(800~400)m(线距)×(200~100)m(孔距)的工程间距,在第Ⅱ、Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅶ1、Ⅶ2、Ⅷ等层位均揭露到层间氧化带,在429~485线控制一条工业铀矿带,并首次在第Ⅶ旋回发现了工业铀矿体。累计资源量规模为小型矿床。期间该队与南京大学合作开展了矿石物质组分及层间流体作用科研项目研究。
2000~2003年,核工业二一六大队以水西沟群西山窑组上段(Ⅶ旋回)为主要目的层,对本区开展了全面普查,钻探工程重点集中于397~485线之间,投入钻探工作量49051m。该阶段对含矿岩系水西沟群进行了层位系统划分,对第Ⅴ、Ⅶ旋回沉积相进行了深入分析,提出了乌库尔其微凸构造控矿的观点。2002年提交了357~373线(首采段)勘查报告,2003年分别提交了乌库尔其铀矿床第Ⅴ旋回和第Ⅶ旋回普查地质报告。累计提交铀资源量规模达到中型。
2004~2005年,核工业二一六大队对本区开展了勘探工作,勘探范围为333~469线之间,东西长约7.5km,投入钻探工作量24596.87m,根据矿体复杂性和地质可靠程度确定为Ⅲ类勘查类型,基本工程间距为200m×(100~50)m,局部孔距达25m。在Ⅴ旋回和Ⅶ旋回提交铀资源量规模为中型,概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t、煤炭资源量38956×104 t。需要说明的是,受勘探周期和工作量的限制,以及该矿床铀矿体规模小、分散等特点,勘探阶段圈定资源量类型仅为332+333,实际上相当于达到详查程度。
1.3 矿山地浸试验过程中的补充勘查阶段
勘探工作结束以后,为满足建设矿山的需要,矿山企业在不同地段组织开展了两次补充勘探工作。
2007年,在413~429线间开展补充勘探工作,投入钻探工作量9497m,圈定了331+332铀资源量,除提高资源量级别和控制程度外,资源量的减少达41%。减少较大的原因有三:一是勘探阶段铀镭平衡系数为0.85、进行了修正,而补勘阶段随着样品数量的增加和取样代表性增强,铀镭平衡系数为1.04、不予修正,仅此资源量减少达13%;二是随着矿体控制程度提高(100m×(100~50)m),矿体外推距离减小,矿块面积减小,但相应资源量级别提高,此为资源量变化的正常现象;三是很多加密控制钻孔导致矿体断开,说明铀矿体本身规模较小,连续性差。
2012年,在341~469线的BK1和BK4区(不含413~429线)开展了补充勘探工作,投入钻探工作量为16674m,工程见矿率仅为14%,采用100m×(100~50)m工程间距控制331类资源量。圈定了331+332铀资源量,较勘探资源量减少达55%。究其原因有以下几点:第一,勘探阶段对Ⅶ旋回铀镭平衡、镭氡平衡均进行了修正,Ⅴ旋回镭氡平衡进行了修正,本次补勘资源量估算未做任何参数修正,因此勘探阶段部分工业孔变为矿化孔未参与资源量估算,Ⅶ旋回矿体品位下降30%, Ⅴ旋回矿体品位下降12%,造成BK 1区资源量减少13.10%, BK4区资源量减少36.51%;第二,第Ⅶ旋回工业矿带窄,加密控制后原来连续的矿带被断开,甚至只剩单工程控制;第三,补勘提交资源量类别有了较大的提高,矿体外推距离减小,使矿块面积有较大幅度减小,相应地资源量也有所减少(图1,图2)。但值得说明的是,通过补勘工作,铀矿带在平面的展布与勘探阶段推测的基本一致,说明勘探阶段推断的铀矿带展布合理,估算资源量也是可靠的。
图1 乌库尔其铀矿床BK1区Ⅴ2旋回矿体块段圈定对比
1—工业孔;2—矿化孔;3—无矿孔;4—层间氧化带前锋线;5—补勘阶段工业矿体;6—勘探阶段工业矿体
图2 乌库尔其铀矿床BK4区Ⅶ旋回铀矿体块段对比
1—工业孔;2—矿化孔;3—无矿孔;4—Ⅶ1层间氧化带前锋线;5—Ⅶ2层间氧化带前锋线;6一补勘阶段圈定工业矿块;7—勘探阶段圈定工业矿块
2012年以来,核工业二一六大队在乌库尔其矿床外围开展普查工作,在417线北部2km处揭露到Ⅴ1旋回工业铀矿体(灰色砂体,1.8kg/m2),在469线以东初步控制一条工业铀矿带。因此,矿床外围有望有新的发现。
2 矿床基本特征
2.1 地层
矿区中新生代地层直接覆盖在中—下石炭统中酸性火山岩、火山碎屑岩基底古风化壳之上,自下而上由中上三叠统小泉沟群(T2-3xq)浅湖相沉积、中下侏罗统水西沟群(J1-2sh)陆相含煤碎屑岩建造、中侏罗统头屯河组(J2t)河流相沉积、新近系(N)和第四系(Q)冲洪积物组成(图3)。
铀矿化赋存于三工河组(J1s)和西山窑组(J2x),头屯河组(J2t)尚未发现铀矿化,八道湾组(J1b)和小泉沟群(T2-3xq)在矿区范围内少有钻孔揭露。据资料,小泉沟群在钻探揭露区域基本缺失。主要含矿层特征如下:
三工河组:对应于水西沟群V1亚旋回—
西山窑组:对应于水西沟群
Ⅶ旋回:可分为Ⅶ1亚旋回和Ⅶ2亚旋回。岩性以灰色、灰白色中粗粒含砾砂岩、砂砾岩、中细粒砂岩与绿灰色、灰色粉砂岩、泥岩为主,形成较厚的砂泥互层结构。有两层主砂体,均赋存工业铀矿化。
2.2 构造
乌库尔其铀矿床位于伊犁盆地南缘西部斜坡带东侧,总体构造形态为一次级微隆起区,称乌库尔其微凸起。矿床东西长8km,南北宽5km,面积约40km2。凸起的轴部位于397线至445线间,宽约1.8km,轴部的走向及倾向略呈北北西向,倾角4°~6°,凸起的翼部分别向东西两侧倾斜,倾角3°~7°(图4)。晚渐新世至早中新世(24Ma),在不对称挤压作用下形成了本区微隆构造格局,造成沉积盖层发生掀斜,主含矿砂体开启并接受大气降水补给,在含铀含氧水的持续补给和氧化改造下形成层间氧化带及其控制的砂岩铀矿。
图3 乌库尔其矿床地层综合柱状图
图4 乌库尔其矿床东西向剖面略图
1—砂体;2—煤层;3—铀矿化部位;4—地层代号;5—煤层编号;6—钻孔;7—钻孔编号
2.3 水文地质特征
2.3.1 地下水补-径-排条件
盆地南缘察布查尔山蚀源区为含矿含水层地下水的补给区,补给形式主要有地表水、第四系潜水,其次为大气降水和基岩裂隙水。含矿含水层开启处距盆缘3~5km,层间水补给窗距层间氧化带前锋线(铀矿带)一般为4~8km。遥感及地震资料显示,矿区北1km处存在一近东西向的隐伏断裂为本区局部排泄源(陈建昌等,1995),伊犁河南侧的北东向隐伏断裂为南缘区域排泄区。
地下水流向在280°~35°之间;水位埋深在-15.48~110m之间,地下水具有强承压性,水头高度192.60~333.53m;渗透系数在0.22~0.58m/d之间;地下水流速0.006~0.0018m/d。
2.3.2 地下水水化学特征
矿区承压水水化学特征在平面上具有明显的水化学成分分带性(图5)。具体表现为从东南向西北可分为4个带,与地下水流向基本一致,各水带参数特征见表1。
表1 乌库尔其铀矿床地下水化学成分分带性特征一览表
图5 乌库尔其铀矿床地下水水化学
2.3.3 水文地球化学特征
蚀源区地表水溶解氧含量为12.60mg/L, Fe2+/Fe3+为0.50,pH 值为8.16;基岩裂隙水溶解氧含量大于7.00mg/L,Fe2+/Fe3+介于0.31~2.0之间,Eh值一般大于400mV, pH 值在7.0~8.0之间,补给区的地表水、地下水均具有的较强氧化性能。矿床地下水中溶解氧含量为0.1~4.3mg/L,H2S含量为0.01~0.04mg/L,Eh值为-231~185mV。表明地下水从蚀源区向矿区径流过程中,水中溶解氧被逐渐消耗,原生还原砂体被氧化,铀不断氧化迁移和再迁移、再富集。
2.4 层间氧化作用及铀矿体
2.4.1 空间分布特征
乌库尔其铀矿床主要为砂岩型,偶见零星泥岩型、煤岩型。砂岩型工业铀矿体分别赋存于Ⅴ1亚旋回、Ⅴ2亚旋回、Ⅶ1亚旋回和Ⅶ2亚旋回。Ⅶ旋回矿带主要分布于矿床中、西部,Ⅴ旋回矿带主要分布在矿床东部。
层间氧化带发育规模、形态及含矿性差别较大,共发育6条层间氧化带,其中以西山窑组层间氧化带规模最大,并控制主要的工业铀矿体。在平面上各层位层间氧化尖灭线呈近东西走向的蛇曲状或港湾状展布延伸,并相互交错叠置(图6)。
铀矿带与层间氧化带发育紧密相关。平面上,铀矿(化)体一般产出于层间氧化带前锋线附近100~200m范围内,局部翼部矿体延伸较远。工业铀矿带主要分布于357~381、411~433、449~469线层间氧化带前锋线弯曲转折部位,分布不连续,而铀矿化体则分布范围较广,基本连续(图6)。
图6 乌库尔其铀矿床层间氧化带前锋线及铀矿(化)带平面展布示意图
1—Ⅴ1旋回工业铀矿化;2—Ⅴ2旋回工业铀矿化;3—Ⅶ1旋回工业铀矿化;4—Ⅶ2旋回工业铀矿化;5—铀矿化带;6—Ⅰ旋回层间氧化带前锋线;7—Ⅱ旋回层间氧化带前锋线;8—Ⅴ1旋回层间氧化带前锋线;9—Ⅴ2旋回层间氧化带前锋线;10— Ⅶ1旋回层间氧化带前锋线;11—Ⅶ2旋回层间氧化带前锋线
2.4.2 层间氧化带分带特征
该矿床遵循层间氧化带砂岩型铀矿的一般特征,根据岩石的颜色、铁物相特征及其他地球化学指标,可将矿区层间氧化带划分为氧化带、过渡带和原生岩石带3个岩石地球化学分带。氧化带可进一步划分为强氧化带、中氧化带和弱氧化带,对铀矿带划分出前缘带。铀矿化分布于层间氧化带前锋线及上下翼尖灭部位,不同层位、地段铀矿化发育特征差别大。
层间氧化带各亚带岩石有机质、全硫、铀及其伴生元素显示一定的变化规律:Fe2O3与FeO 含量变化十分明显,Fe2O3从氧化带到原生岩石带逐渐降低,FeO 则逐渐升高,呈相互消长关系,而二者的总量基本保持不变。Fe2O3/FeO 比值在氧化带为2,在过渡带比值为1.16。该比值越大,反映氧化作用越强烈,越有利于铀的迁移;比值越小,对铀沉淀越有利。
有机物和硫化物是岩石中主要的还原性物质,强氧化带两者含量均最低,随氧化程度减弱含量不断增高,不同之处在于有机炭的最高值在过渡带为原生岩石带的2倍、氧化带的5~8倍,而硫化物在原生岩石带最高(表2)。有机质的变化特征可能反映了过渡带存在较为活跃的细菌活动。铀矿化富集程度与有机碳、全硫含量呈一定正相关,尤以有机碳更为明显,品位越高的矿石一般含有机质越丰富,导致其岩石色调越深。
表2 层间氧化带不同分带铀与有机碳、硫、价态铁含量统计
2.4.3 铀矿体及铀矿石
2.4.3.1 规模、形态
Ⅴ旋回矿带主要位于矿床东部389~469线间,由Ⅴ1和Ⅴ2亚旋回矿体组成。主矿体Ⅴ2亚旋回矿带断续长约2.0km,宽50~250m;矿体倾向总体为北北西向,倾角2.3°~8.7°;矿体埋深305~515m,由南往北、由西往东矿体埋深逐渐增大。
Ⅶ旋回矿带主要位于矿床的中、西部333线与469线之间,由Ⅶ1、Ⅶ:亚旋回矿体组成。工业矿体主要分布于357~381线、413~437线、469线地段,延伸总长约4.8km,倾向发育宽度一般50~150m。矿体总体倾向北西,局部北北西,倾角2°~8°。矿体埋深170~380m。矿体连续性差、规模小,单工程控制矿体多。
矿体在剖面上以卷状、复杂卷状为主,其次为板状、似层状、透镜状。卷状矿体以短头短尾形态为主,各层位卷状矿体规模和形态差异较大。卷头矿体厚5~10m,宽一般25~100m;翼部矿体厚1~4m,宽50~150m。西山窑组上段卷状矿体主要分布于357~381线地段和413~433线地段,尤其是Ⅶ2矿体多为厚大的短头短尾形态。西山窑组下段及三工河组卷状矿体分布于441~469线间(图7,图8)。
2.4.3.2 矿体品位、厚度
Ⅴ旋回矿体单工程厚0.75~7.1m,平均厚3.79m,变化系数为42.6%;单工程品位0.0109%~0.2011%,平均品位为0.0372%,变化系数为92.8%;单工程平米铀量为1.02~11 .34kg/m2,平均平米铀量为2.52kg/m2,变化系数为88.6%。卷头矿体平米铀量一般大于4.0kg/m2,翼部矿体平米铀量一般为1.50~3.00kg/m2。
图7 369号勘探线Ⅶ1与Ⅶ2亚旋回矿体形态剖面示意图
1—砂砾岩;2—含砾粗砂岩;3—粗砂岩;4—中砂岩;5—细砂岩;6—粉砂岩;7—粉砂质泥岩;8—泥岩;9—煤层;10—层间氧化带;11—铀矿化体;12—品位(%)/厚度(m);13—砂体(旋回)编号
图8 445号勘探线Ⅴ1与Ⅴ2亚旋回矿体形态剖面示意图
l—砂砾岩;2—含砾粗砂岩;3—粗砂岩;4—中砂岩;5—细砂岩;6—粉砂岩;7—粉砂质泥岩;8—泥岩;9—煤层;10—层间氧化带;11—铀矿化体;12—品位(%)/厚度(m);13—砂体(旋回)编号
Ⅶ旋回矿体单工程厚0.8~13.7m,平均厚4.58m,变化系数为63.4%;单工程品位0.0123%~0.2047%,平均品位为0.0364%,变化系数为89.3%;单工程平米铀量为1.0~12.35kg/m2,平均平米铀量为3.12kg/m2,变化系数为86.4%。
2.4.3.3 矿石物质成分及铀存在形式
矿石的自然类型为层间氧化带疏松砂岩型铀矿。矿石组分按成因可分为两类:一类是碎屑物、有机质碎屑、黏土矿物及成岩期自生矿物,占矿石中矿物总数的98%~99%;另一类是成矿期生成的自生矿物,含量甚微,如黄铁矿、白铁矿及铀矿物。
矿石中矿物以石英、长石和岩屑为主。其中,石英占矿石总量的29%~34%,长石占5%~22%,岩屑占28%~34%。重矿物占0.5%~0.8%,以钛的氧化物及化合物类最常见,Ⅶ旋回矿石中重矿物含量明显高于其他层位。黏土矿物总量占5%~15%,主由高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石构成,Ⅶ旋回以伊利石为主,约占55%;Ⅴ旋回以高岭石为主,约占60%~90%。
矿石中的铀主要以独立铀矿物、分散吸附状态两种存在形式为主,有少量以类质同象等形式存在于其他矿物中。铀矿物主要为沥青铀矿(含少量再生铀黑),其次为铀石。分散吸附状态的铀大多为纳米级的UO2+x分子或质点,少数为超显微水沥青铀矿质点,为沥青铀矿的雏形。
2.4.3.4 伴生矿产
乌库尔其矿床伴生元素研究工作程度较低。勘探阶段在421~461线对西山窑组下段基本以400m×200m进行了控制取样,钻孔内一般采用系统的组合取样(平均样长0.49m)方法进行了研究;西山窑组上段伴生元素的研究仅限于349~381线地段,在该地段8条勘探线20个钻孔中进行了较系统的取样。总体上,硒和铼达到伴生矿产综合利用指标,但对其赋存状态等未作任何研究。同时对矿区范围内煤炭资源进行了估算。
3 主要成果和创新点
3.1 主要成果
1)发现并探明了一处中型地浸砂岩型铀矿床。首次在伊犁盆地南缘提交Ⅶ旋回砂岩型铀矿资源量。概算伴生硒资源量60.7t、铼资源量20.2t,提交煤炭资源量38956×104t。
2)基本查明了地层结构、含矿砂体、层间氧化带及砂岩型铀矿体规模、空间展布形态等地质构造特征。
3)查清了矿床含矿含水层的分布、结构、规模及埋深,通过水文地质孔抽水试验,获取了含矿含水层的渗透系数、涌水量、承压水头高度、地下水的pH 值、Eh值、矿化度等地浸水文地质参数及水文地球化学参数,为地浸评价提供了依据。
3.2 创新点
该矿床是伊南矿田根据层间氧化带砂岩型铀成矿模式发现和探明的典型实例,对“伊犁式”层间氧化带砂岩型铀成矿理论进行了进一步深化和定型。伊犁盆地南缘铀矿勘查和研究成果“填补了我国铀矿勘查空白,极大地丰富和发展了我国金属矿产成矿理论”(获得2007年国家科技进步一等奖的成果鉴定结论),乌库尔其矿床的找矿实践为铀矿理论的创新作出了贡献。
1)通过该层间氧化带砂岩型铀矿床勘查实践,并在此基础上系统总结分析伊南铀矿田其他铀矿床的勘查研究,基本建立了我国中新生代陆相盆地“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀成矿和找矿模式,提出了“三层两面”的控矿观点和“五带式”层间氧化带的岩石矿物地球化学分带规律;提出了多期次成矿和新构造运动对层间氧化带及铀矿化发育影响和控制的观点。
2)盆缘构造斜坡带背景下岩相岩性和地下水补-径-排的耦合奠定了成矿基础,决定了矿床的定位。提出了含矿砂体为三角洲平原相环境下分流河道沉积,砂体的厚度、粒度、渗透性较适中,这些条件为后来发育层间氧化带提供了基础。含矿建造形成后盆缘产生掀斜接受地下水补给,盆内产生东西向张扭性断层构成地下水排泄源,形成完整的补-径-排层间水水动力机制,为侏罗系发育层间氧化带及铀成矿创造了完善的条件。
3)砂体突变导致层间氧化作用改变,产生氧化-还原过渡带而发生铀沉淀,决定矿体的产出部位,提出了沉积微相控矿的观点。砂体突变指砂体厚度急剧减薄、泥质夹层增多、砂岩粒度由粗突然变细等,这种砂体突变是由微相环境变化引起,如三角洲水上分流河道由窄变宽、由直变弯、由水上向水下逐渐过渡等都会产生砂体变薄、沉积物变细、泥质夹层增多等现象,这些变异部位往往也是原始有机质及黏土含量增高的部位。砂体的这种突变,往往造成层间地下水的流速减缓甚至流向发生改变,水-岩作用时间变长,层间氧化作用滞缓,更有利于铀从地下水中析出沉淀,因此常常在砂体变异部位发育较富的铀矿体。
4)通过微观研究,发现层间氧化带前锋线附近微生物成矿作用的现象,在氧化-还原过渡带发生的物理、化学、生物作用是导致铀富集成矿的直接因素,铀矿物主要产出于植物胞腔边缘,并发现成岩期和成矿期的黄铁矿有共生关系(图9至图12)。
图9 乌库尔其矿床矿石中的铀石(双键四方柱状)交代古真菌
图10 乌库尔其矿床矿石中碳屑的树木腔胞结构及腔胞中的黄铁矿、铀矿物,光片
图11 库捷尔太矿床八道弯组矿石中铀石沿植物细胞腔内壁分布(白色环带)
图12 乌库尔其矿床矿石中成矿期黄铁矿(中部亮白色)包裹成岩期草莓状黄铁矿(星点状白色),光片
4 开发利用状况
乌库尔其铀矿床发现于1993年,2003年提交首采段并开展了地浸试验,2005年完成勘探并转入地浸开采试验。自该矿床投入开发建设以来,在多年的野外现场试验和生产过程中,矿体变化较大,资源量减少较为明显,地浸效果总体不理想,加之矿山设计方案未能及时调整,从而影响了矿山建设的进程。乌库尔其矿床并未正式投产,目前仍处于试验阶段。
5 结束语
乌库尔其矿床是伊犁盆地南缘铀成矿带发现和勘查的第三个砂岩型铀矿床,并首次在Ⅶ旋回发现了一定规模的工业铀矿体。自1959首次揭露到有利的砂岩层位和层间氧化带到1993~1995年预查、1996~2003年普查、2004~2005年勘探、2007年413~429线补充勘探、2008~2010年矿山施工了17个生产开拓钻孔、2011~2012年全区补勘,整个勘查和后续开发工作历程对今后勘查开发工作提供了借鉴:
1)应充分认识沉积盆地中砂岩型铀矿产出的复杂性和不稳定性。
2)勘查开发工作应循序渐进,各阶段对主要矿体的控制应到位,合理确定勘查类型,不应因开发的急需而采取跨阶段勘查。同时,在发育多层工业矿体的情况下,应分别针对不同矿体采取不同的勘查类型进行控制,统一的勘查类型会导致某些矿体的控制程度偏低。
3)加大勘查阶段经济技术评价工作,正确确定地浸工艺。在矿山自身经补充勘查发现矿体及资源量大幅度变化后,应及时、主动调整矿山建设方案。
4)最新资料显示,矿床北部2km处已经发现三工河组下段(第Ⅴ1旋回)层间氧化带及其控制的工业铀矿体,矿床东部阔斯加尔地区已经获取一定预测资源量,是今后勘查的方向,可能将为矿床开发提供后备资源。
参考文献
.中国地质,2010,37(5):1434-1449.
.新疆地质,2002,20(2):106-109.
.核工业二一六大队,1995.
.矿床地质,2000,19(4):340-349.
.地球化学,2006,35(2):211-218.
.核工业二一六大队,2003.
.核工业二一六大队,2005.
.纪念李四光诞辰120周年暨李四光地质科学奖成立20周年学术研讨会,2009,308-314.
.新疆地质,2002,20(2):110-114.
.见:第九届全国矿床会议论文集,2008,211-212.
.铀矿地质,1994,10(1):6-3.
.北京:原子能出版社,1999.
我国铀矿勘查的重大进展和突破进-—入新世纪以来新发现和探明的铀矿床实例
王果,男,1969年出生,研究员级高级工程师。1993年毕业于华东地质学院(现为东华理工大学)地质系铀矿勘查专业,2000年毕业于南京大学地球科学系矿物学岩石学矿床学专业,获硕士学位。2009年以来任核工业二一六大队总工程师。一直从事铀矿地质勘查及科研工作,获国家科技进步一等奖1项、国防科技进步二等奖2项、国土资源科学技术一等奖1项,2013年入选国家百千万人才工程。
进入盛夏三伏季节,本应进入百货业销售的淡季,然而,京城各大百货商场的业务一派淡季不淡的势头。一家意大利品牌男装的公司负责人告诉记者,今年进入夏季以来,他感觉到工作更紧张了,出入京城大百货商场的次数也越发频繁。据这位负责人透露,“现在商场都在利用销售淡季进行商品的调整和品牌的升级,为迎接秋季的新一轮销售高潮做准备”。
从京城各大商场探听到,近来多家大型百货商场正在趁淡季积极调整经营格局,以保持新鲜的面孔,在即将到来的旺季里“取悦”顾客。
调整悄悄进行时
淡季进行装修改造调整,在北京的百货业已经形成惯例。然而记者发现,今年北京百货商场的调整不像以往那样大张旗鼓、轰轰烈烈,几乎都是在静悄悄地进行中。即使到了必须大改大动的程度,也没有“停业装修”的告示,相反挂着的都是“照常营业”的牌子。
在王府井大街看到,动静最大的要数原来的新东安市场,不但外立面全部包裹得严严实实,连商场里面也遮掩得像一座迷宫。即使这样,新东安市场已经被新鸿基圈定留下来的商户,一直在这种“叮叮咚咚”的伴奏中继续经营着。记者获悉,修缮一新后的北京新东安市场将更名为新东安广场,北京新东安有限公司租务总监林锦荣先生告诉记者:为了配合2008年北京奥运会,新鸿基去年底做出决定,斥资3亿元翻新新东安的商场及写字楼,同时,将新东安市场改名为新东安广场Beijingapm,B1-6层商场将引入香港apm商场的成功经营模式。
记者了解到,新东安市场将在年底结束装修,并正式更名为“北京apm”。所谓apm就是am+pm=apm,从早到晚适当延长营业时间,提供全新购物体验。新东安市场改名为新东安广场是希望去掉Market的印记,重新定位,目标群体锁定在20-35岁之间的年轻高消费群体,使之成为北京本地人的时尚消费胜地和休闲娱乐中心。
与新东安同步进行“静悄悄”调整战略的更有“新世界”、“当代”、“翠微”等不少知名百货商场。记者在当代商场和翠微大厦都看到,品牌的调整和装修都是按照楼层规划个别进行的,只是涉及到的品牌和区域被幕布统一围挡,丝毫没有引起消费者的注意,也没给商场的整体经营带来任何不便。
引进国际大牌忙
这些商场都利用这个机会纷纷进行业改,除了对品牌布局进行了调整,各大商场还纷纷引入国际大牌,提高商场的号召力。
记者了解到,已经完成调整的新世界商场,品牌的更替成为这次业改的主流方向。销售业绩不佳的两家女装店已经撤出了新世界二期,而代替它们的则是著名的时装品牌“欧时利”。除了布局外,品牌调整也成为商家淡季促销的法宝。记者在调查中发现,一些很大众化的化妆品牌渐渐失去了商场的宠爱,被打入了边角。DIOR入驻新世界商场,之前作为新世界主打化妆品品牌的蝶妆和一朵也被碧欧泉、雅诗兰黛、倩碧等国际一线化妆品牌所代替;原中友百货进门拐弯处的“美宝莲”专柜在近期也被移动到了一层中间一个不显眼的位置;之前“美宝莲”位于君太百货一层的黄金位置也已经被刚入驻的“兰蔻”取代;崇光百货、百盛等商场的黄金位置都已看不到“美宝莲”的身影。
新东安广场也将主打香港地区及国际品牌。记者获悉,按照新东安广场新的品牌战略规划,即将在8月开业的NikeBeijing,是Nike继纽约、巴黎之后的世界第三家、亚洲第一家旗舰店,面积超过1000平方米,北京奥运会期间将举办一个半月的与奥运有关的活动。目前,UnitedColorsofBenetton已开设双层旗舰店,面积达到500平方米;还有U-right集团旗下品牌SevenDays、Swatch、Morga、Aigl以及周大福、周生生、六福珠宝、ctf2、AO2等。与此同时,首层中庭位置新设高档名表区,以独立专门店形式集合国际著名手表品牌,包括Cartier、Chopard、Constantin、Breguet、IWC、Tagheuer等。
新鲜的永远最好
除了品牌更换外,商场的品牌布局调整也是促进销售的法宝。这段淡季的时间正好是学生们放假的期间,或者是毕业生收到录取通知书的时候。很多学生都在这段时间准备自己下阶段要用的物品,而很多商场都利用这个机会,推出了很多针对学生的促销活动,赚足了学生的钱。
位于海淀区的某商场推出了箱包和文具的优惠活动,活动规定,学生购买箱包和文具能够打7折。这使很多学生感到很贴心。据商场工作人员介绍,很多学生都利用假期来购买自己需要的文具,销售额因此提升了不少。
记者在调查中发现,尽管这些是商场的“临时”战略,但是确实为淡季的调整带来了明显的效益。记者认为,实际上,细究新品牌的入驻,不过是商场传统打折促销方式的“升级版”。随着国际一线品牌的大量进驻,一些很大众化的化妆品牌渐渐失去了商场的宠爱,被打入了不显眼的角落位置。这样就有了消费者的一些看法,商场利用淡季进行品牌升级或者调整,是为了自身的利润着想,但品牌经常移动位置或更换,也会给消费者带来些许不便。
对于消费者的这些“疑虑”,商场的经营者自有道理:商场调整也是“与时俱进”的需要,从购物环境的舒适到服务设施的便利,再到商品形象、品位的提升,商场的调整就是要逐步满足消费者视觉及心理的需求,高档次是消费者和经营者共同追求的目标。
由此可见,商家在“淡季”纷纷变脸,不仅是为了以新形象、新面目示人,更是其提升商品品位、追求货品合理化布局的需要,这一切也正与现代人求新求变,追求高品质、高档次生活的心理相契合。
调整开始注重环境
记者了解到,随着《北京市大型商场超市购物环境规范(试行)》的执行,该规范针对大型商场、超市等营业场所的商业环境,就便捷、舒适、卫生、安全等方面做出了具体要求,其中更提出了对噪声应控制在60分贝以下,设立相当于营业面积1%-1.4%的顾客休息区,以及灯光照明度、卫生间、试衣间等等细节提出相关标准。
《规范》的试行,让今年百货业商场的调整更多了一项内容。在走访中记者发现,与往年相比,今年淡季调整季商家更注意了商场内外环境的装饰,比如燕莎友谊商城、恒基中心、新世界商场、庄胜崇光百货、东方广场等16家大型商场开始对导购标识、停车指示进行投资改造;赛特购物中心、当代商城、西单商场实施了对商场内的卫生间、试衣间等硬件的人性化改造。对此,当代商城总裁金玉华向记者表示,在商城的环境建设中,商城尤为重视服务设施的配套及细节设置。商城的卫生间完全按照星级标准建造,试衣间根据顾客的性别特征、商品穿试特点进行了精心设计,在客服中心开辟出顾客休息区、吸烟室和衣帽间,在每一楼层扶梯旁放置了休息椅和饮水机,这些都使顾客感受到细致入微的体贴和关怀。
诚然,努力经营的商家不可能做到事事完美、让人人满意,但努力改善商场软硬件设施,努力为消费者营造出一个心旷神怡的购物环境,努力给予消费者更人性化的关怀和方便,却也应是越来越追求高档化、时尚化的商业者们必须要摆在首位的服务根本。因为消费者购物会越来越挑选商场的环境。
新疆以“三山夹两盆”为典型的地貌构造格局(图2-6-1),阿尔泰、天山与青藏高原北缘的昆仑-阿尔金山组成了中国西部宏伟的山系,呈现明显的正地形;其间以准噶尔、塔里木两盆地为代表,呈明显下陷的负地貌。现有研究资料表明,这种地貌构造格局是新疆新生代构造运动的结果。
图2-6-1 中亚地区地貌及其主要断裂分布简图
①伊犁盆地;②费尔干纳盆地;③锡尔达林;④楚萨雷苏;⑤卡兹库姆
从总体上分析,新疆的三大山系,除山间的盆地外,新生代构造活动都很强烈,两大盆地,即塔里木盆地和准噶尔盆地新生代构造运动相对不强(图2-6-2),根据砂岩型铀矿成矿条件分析,塔里木盆地、准噶尔盆地属于砂岩型铀矿有利的成矿区域,天山的一些山间盆地,如伊犁盆地、吐哈盆地、库米什盆地等,由于新生代构造活动相对也比较弱,也是有利的成矿区域,并在这些盆地已经发现多处矿床或矿化点。
图2-6-2 新疆SN向地貌构造剖面图
本书主要是探讨分析新生代构造运动及其对砂岩型铀矿成矿的控制作用,强调了中新世期间发生于青藏高原北缘及其邻区的构造变形及其与砂岩型铀矿成矿的关系;着重叙述了伊犁盆地南部、准噶尔盆地北部顶山地区和塔里木盆地的新生代构造运动特征及其对砂岩型铀矿的控制作用。
开始于大约65Ma左右印度与亚洲大陆的碰撞及其随后的陆陆汇聚作用是新生代亚洲大陆最为重要的构造事件,控制了中国西部乃至亚洲大陆新生代的构造变形。Stock和Molnar等(1988)根据印度洋海底的磁异常条带,计算分析了印度大陆新生代不同时期的古纬度,推算了印度大陆向北运动的速度;根据古地磁测量结果,Chen等(1993)和肖序常等(2000)推算了拉萨地块、羌塘地块等古纬度的位置,进而估算了地壳的缩短量。其结果揭示出印度与亚洲大陆之间在新生代期间的汇聚速率的变化,指示了青藏高原的变形存在阶段性特征。
本书主要根据青藏高原北缘及其邻区的一些地质资料(图2-6-1),简单回顾了发生于中新世的构造变形事件,并初步探讨了该期构造事件对中国西部成矿作用的影响。
一、青藏高原南部及其北缘山脉
南中国海(莺歌海)、中国东海和孟加拉海湾冲积扇等海洋钻探结果显示,中新世早期新生代沉积速率突然加快,根据稳定同位素示踪结果,显示了青藏高原中南部在中新世早期(25~20Ma)出现了快速的隆升-剥露。磷灰石裂变径迹测年结果显示出青藏高原北缘的阿尔金山脉-昆仑山脉在渐新世开始抬升-剥露,中新世早期山脉隆升速率加快;柴达木盆地红三旱剖面磁性地层学研究结果,揭示在渐新世晚期-中新世早期(28~26Ma)期间,沉积速率加快,推测青藏高原北缘在中新世早期发生了一期次重要的构造事件;盆地沉积-构造变形分析,结合古构造地貌复原,揭示出阿尔金断裂带在渐新世晚期-中新世期间发生了断裂位置的迁移事件;根据沉积学野外实地测量以及室内统计分析,揭示了阿尔金山北西前江尕勒萨依盆地新生代沉积物质的粒度在中新世早期(25Ma)发生急剧变粗,地层中砾岩层比例明显增加,砂岩碎屑物质成分发生突变,沉积相、沉积环境发生突变,反映了源区地貌和构造性质的改变,指示了源区的快速隆升和剥露事件的发生;江尕勒萨依盆地内新生代沉积物质中碳酸盐胶结物的δ14C和δ18O值测试结果,推断高原北缘气候在中新世早期(25~23Ma)发生了变化,指示了高原经历了一期快速的隆升。
二、塔里木盆地
现今的塔里木盆地的地势为西高东低,然而岩相古地理复原分析表明(图2-6-3、图2-6-4),塔西南一带在渐新世期间仍然存在海相地层,而东部当时主要为陆相地层,显示出当时地势为东高西低(图2-6-3);随着印亚大陆的汇聚闭合,帕米尔构造结形成,海水自渐新世晚期开始往西退出盆地,盆地内部不再发育海相地层,在塔西南一带,出现山麓磨拉石沉积,在盆地的东部的满加尔凹陷、库车凹陷等地,中新世则为湖相地层(图2-6-4);上述分析表明,塔里木盆地地势从东高西低转变为西高东低,开始发生于中新世早期,可能直到在中新世末才完成。
图2-6-3 塔里木盆地渐新世古地理略图
(据新疆古地理图集修编)
1—半闭塞—闭塞台地相带;2—沿岸滩坝相带;3—潮坪-湖相带;4—山麓堆积相;5—河流相;6—咸湖相;7—河湖相;8—粗碎屑沉积;9—碎屑沉积;10—膏泥沉积;11—泥质沉积
三、天山山脉
Hendrix等(1994)的磷灰石裂变径迹测试结果揭示出天山山脉(中段)在中新世早期(25Ma)发生了快速的隆升剥露作用;西天山地区、博格达地区磷灰石的裂变径迹测试及其模拟分析,同样也揭示出西、东天山山脉在中新世早期(25~24Ma)经历了快速的剥露作用;伊犁盆地为发育于天山造山带内部的山间盆地。钻孔和野外实地踏勘证实,在伊犁盆地内部中-新生代地层间存在多个不整合面,代表了多期次构造变形事件的存在;其中最为重要的一期构造是发生在中新世早期的一期构造活动,在伊犁盆地的南部和北部都有发育,以达拉地剖面最为典型,表现为由侏罗系-白垩系组成达拉地向斜构造被上新统不整合覆盖;在伊犁盆地的东麻扎一带,中新统直接不整合覆盖在褶皱变形的二叠纪火山岩之上。
图2-6-4 塔里木盆地中新统沉积相图
(据新疆古地理图集修编)
Ⅰ—冲积扇相;Ⅱ1—辫状河亚相;Ⅱ2—河流冲积平原亚相;Ⅲ—间隙性湖泊相
四、准噶尔盆地
在准噶尔盆地北部顶山地区,始新世—渐新世乌伦古河组表现为一套半潮湿-半干旱气候条件下的河流-冲积扇沉积体系,而中新世索索泉组则为极端干旱、炎热条件下的内陆沼泽、湖泊条件下的沉积物质;我们利用岩层中钙结核的δ14C和δ18O值测试结果,估算C3-C4生态系统,发现该区在中新世早期C4植物类型突然增加,也反映出古气候、古环境的突变(图2-6-5);西准噶尔成吉思汗山脉、萨吾尔山和东准噶尔的克拉麦里山花岗岩的磷灰石裂变径迹测试结果,推测山脉的剥露发生于白垩纪-古近纪,但是磷灰石温度-时间反演模拟分析,揭示出山脉的中新世早期构造剥露事件的存在。
五、中新世火山活动
第四纪火山活动在青藏高原及其北缘十分发育,天山造山带内仅在西天山的托云盆地内受费尔干纳断裂带控制,发育有火山活动;在北疆其他地区,仅在阿尔泰青河乔夏哈拉有第四纪玄武岩喷发,Ar-Ar法测年结果为(17.59±0.05)Ma。稀土和微量元素测试分析结果,揭示了该玄武岩具有大陆溢流玄武岩的特点。该火山活动可能体现了青藏高原北缘、塔里木盆地及天山等地中新世早期构造变形事件的远程效应。
图2-6-5 准噶尔盆地北部新生代地层中C4植物类型比例图
六、中新世成矿作用
在青藏高原南部、东南部第四纪成矿作用十分重要,已经发现了多条重要的成矿带,如三江成矿带、雅鲁藏布江成矿带;在高原北缘,由于自然条件所限,第四纪成矿作用研究程度严重不足。
在中亚地区,砂岩型铀矿的大规模成矿作用主要发生在新生代。在哈萨克斯坦的楚萨雷苏、锡尔达林和乌兹别克斯坦的中央卡兹库姆等地区,都发育有新生代期间形成的巨型铀矿集中区;在我国伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘,也已经发现了多个可地浸砂岩型铀矿床,在伊犁盆地南缘的库捷尔太已经建立了我国第一个地浸砂岩型铀矿采矿基地。现有测年数据表明,伊犁盆地南缘砂岩型铀成矿年龄主要发生于中新世以后。野外地质调查发现,中新世早期的构造变形对伊犁盆地南缘砂岩型铀矿成矿的控制作用十分重要:中新世早期的褶皱变形导致了成矿目的层(侏罗系含煤地层)在盆地南部发生倾斜,使盆地南部构成稳定的斜坡带,形成了完善的地下水补-径-排体系,为长期大规模的成矿作用提供了构造环境。此外,矿石U-Pb法测年结果,表明吐哈盆地哈密凹陷西南缘在中新世早期(28Ma)也发生了一期重要的铀成矿作用。
七、小结
总之,发生于中新世早期的构造变形在青藏高原北缘及其邻区十分普遍,其动力来源应该来自于南侧印度板块与亚洲大陆的碰撞和汇聚作用,与两大陆之间汇聚速率的变化有关;但是由于存在地域上的差异,构造事件发生的时间也存在差异,往北变形发生的时间变年轻;该期的构造变形导致了青藏高原北缘山脉出现了第一次的快速隆升和剥露,使天山山脉经历了一期快速的剥露作用,也导致了塔里木盆地地貌地势的改变,及其相伴随的塔里木、准噶尔盆地的气候变化,促使了新疆“三山夹两盆地”地貌构造格局雏形的形成;与此同时,该期构造变形对我国西部砂岩型铀矿成矿的控制作用十分显著,中新世也成为我国新疆中新生代盆地内砂岩型铀矿大规模成矿作用的起始时间。
参考文献
陈正乐,刘健,孙知明等.2005.阿尔金山脉新生代剥露历史-前陆盆地沉积记录.地质通报,24(4):8~14
陈正乐,张岳桥,王小凤等.2001.阿尔金山脉新生代隆升的裂变径迹证据.地球学报,22(5):413~418
韩效忠,李胜祥,蔡煜琦等.2004.伊犁盆地新构造运动特征及其与铀成矿关系.新疆地质,22(4):378~381
刘汉彬,夏毓亮,林锦荣等.2004.吐哈盆地砂岩型铀矿U-Pb同位素地质特征.地球学报,25(2):196~198
刘健,陈正乐,张红喜等.2003.准噶尔盆地西北部中新生代地层成铀能力探讨.地质力学学报,9(3):241~245
彭希龄.1998.新疆新构造运动的表现和特点.成都理工学院学报,25(2):169~181
王登红,李天德.2001.阿尔泰东部新生代火山岩的地球化学特点及构造环境.大地构造与成矿学,25(3):282~289
王军.1998.西昆仑卡日巴生岩体和苦子干岩体的隆升-来自磷灰石裂变径迹分析的证据.地质论评,44(4):435~442
孙知明.杨振宇.葛肖虹等.2004.柴达木盆地北缘古近系磁性年代学研究进展.地质通报,23(9~10):899~902
夏毓亮,林锦荣,侯艳先等.2002.伊犁盆地砂岩型铀成矿同位素地质特征.铀矿地质,18(3):150~154
肖序常,李廷栋主编.2000.青藏高原的构造演化与隆升机制.广州:广东科技出版社
新疆维吾尔自治区地质矿产局.1993.新疆维吾尔自治区区域地质志.北京:地质出版社,207~265
尹安.2001.喜马拉雅-青藏高原造山带地质演化——显生宙亚洲大陆生长.地球学报,22(3):193~230
张前锋,胡霭琴,张国新等.1994.阿尔泰地区中、新生代岩浆活动的同位素年龄证据.地质化学,23(3):269~280
Chen Y.,Cogne J.P.,Courtillot V.,Tapponnier P.and Zhu X.Y.1993.Cretaceous paleomagnetic results from western Tibet and tectonic implications.Journal of Geophysical Research,98(B10):17981~17999
Chen Zhengle Xiaofeng Wang,Yin An,Chen Xuanhua,and Chen Bailin.2004.Cenozoic Left-slip Motion along the Central Altyn Tagh Fault as Inferred from the Sedimentary Record.International Geology Review,46:839~856
Chen Zhengle,Wang Xiaofeng,Feng Xiaohong,et al..2002.New evidence from stable isotope for the uplift of mountains in northern edge of the Qinghai-Tibetan plateau.Sciences in China(B),32(Suppl.):1~10
Clift P.,Lin J.,and Barckhausen U.2002.Evidence of low flexural rigidity and low viscosity lower continental crust during continental break-up in the South China Sea.Marine and Petroleum Geology,19:951~970
Hendrix M.S.,Dumitru T.A.,and Graham S.A.1994.Late Oligocene-early Miocene unroofing in the Chinese Tian Shan:An early effect of the India-Asia collision.Geology,22,pp.487~490
Stock J.and Molnar P.1988.Uncertainties and implications of late Cretaceous and Tertiary position of North Amercia relative to the Farallon,Kula and Pacific Plates.Tectonics,7:1339~1384
(陈正乐,宫红良,李丽)